KR20130136461A

KR20130136461A - 피스톤 댐퍼

Info

Publication number: KR20130136461A
Application number: KR1020137009154A
Authority: KR
Inventors: 아키노리 하라다
Original assignee: 가부시키가이샤 니프코
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-12-12
Also published as: CN103189665B; EP2634452A1; US9951867B2; CN103189665A; KR101907703B1; US20140150644A1; EP2634452B1; WO2012057193A1; EP2634452A4; JP5552412B2; JP2012092872A

Abstract

장착부(16)를 갖는 실린더(10), 그 실린더 내에 왕복 이동 가능하게 배치된 피스톤(20), 그 피스톤과 동기하여 이동되는 장착부(28)를 갖는 로드(2)를 구비하고, 실린더 및 로드의 각 장착부(16, 28)가 제1 부재(8) 및 제2 부재(9)의 다른 한쪽에 연결되고, 양쪽 부재 중 한쪽 부재에 대한 다른 쪽 부재의 움직임을 제동하는 피스톤 댐퍼에 있어서, 적어도 실린더(10)의 장착부(16)는 끼워맞춤 구멍(17)을 형성하고 있고, 제1 부재(8) 또는/및 제2 부재(9)에 대하여 끼워맞춤 구멍(17)과 축(S)과의 끼워맞춤 상태로 축지지되고, 또한 축(S)에 대한 끼워맞춤 구멍(17)의 유격을 흡수하는 밀어붙임 수단(18)을 갖고 있는 것을 특징으로 하고 있어, 장기 사용이나 온도 변화 등에 의해 생기기 쉬운 축(S)에 대한 끼워맞춤 구멍(17)의 유격에 기인한 흔들거림을 간단하면서 확실하게 방지할 수 있는 피스톤 댐퍼이다.

Description

피스톤 댐퍼{PISTON DAMPER}

본 발명은 특히, 제1 부재에 대한 제2 부재의 이동 속도를 제동하는데 적합한 피스톤 댐퍼에 관한 것이다.

피스톤 댐퍼는 예를 들면, 제1 부재에 대한 제2 부재의 이동 속도를 제동하는 점에서 회전 댐퍼와 같지만, 회전 댐퍼에 비해 기어 등을 필요로 하지 않고 조립이 간이(簡易)하게 된다. 도 11은 그 일례로서 특허문헌 1에 개시되어 있는 피스톤 댐퍼(에어 댐퍼)의 구조를 도 11a 및 도 11b에 나타낸다. 도 11a은 피스톤 댐퍼(에어 댐퍼)의 사용예를 나타내고, 도 11b은 피스톤 댐퍼의 구조를 나타내고 있다. 이 피스톤 댐퍼(D)는 실린더(11), 및 실린더(11) 내에 왕복 이동 가능하게 배치된 피스톤(31), 및 피스톤(31)과 동기(同期)하여 이동되는 로드(41)를 구비하고 있다. 또한, 실린더(11)의 외면에는, 끼워맞춤 구멍(장치구멍)(19)이 형성된 장착부(장착편)(18)가 설치되어 있다. 또한, 로드(41)의 선단부(先端部)에는, 구멍의 일부를 개구한 클램프 타입의 장착부(걸림부)(42)가 설치되어 있다. 그리고, 피스톤 댐퍼(D)는, 실린더(11)가 끼워맞춤 구멍(19)을 이용하여 인스트루먼트 패널측 배치부에 도시하지 않은 나사나 볼트 등의 축에 의해 축지지되고, 로드(41)가 장착부(42)를 이용하여 글로브 박스(G)측 배치부에 도시하지 않은 축형상 돌기나 볼트 등의 축에 의해 축지지된다. 이에 의해, 글로브 박스(G)는 닫힘위치에서 로크(lock) 수단에 의해 걸려져 있는 상태로부터, 조작 버튼(B)의 푸쉬(push) 조작에 의해 걸림 해제되어 자중(自重)으로 열림위치로 변환될 때, 피스톤 댐퍼(D)에 의해 제동되면서 천천히 회동(回動)된다.

그런데, 이상의 피스톤 댐퍼(D)는 피스톤(31)의 주위에 수용홈(32)이 형성되어 있고, 그 수용홈(32)에 Ｏ링(51)이 수용되어 있다. 또한, 수용홈(32)을 이용하여 오리피스(제1 오리피스)(35)가 형성되어 있다. 이 Ｏ링(51)은, 피스톤(31)이 실린더(11) 내를 축방향으로 이동할 때 뒤틀리는 일이 있다. 이와 같이 Ｏ링(51)이 뒤틀리면, Ｏ링(51)의 외경이 뒤틀리기 전의 외경보다 작아지므로, 피스톤 댐퍼(D)의 제동 작용이 손상된다. 그래서, 도 11a 및 도 11b에 나타내는 피스톤 댐퍼(D)에서는, Ｏ링(51)에 대응한 이동 규제용의 고정부(제1 둘레벽(33), 도시하지 않은 돌출벽부)를, 피스톤(31)에서의 제1 오리피스(35)로부터 떨어진 부분에 설치함으로써, Ｏ링(51)의 뒤틀림을 방지하고 있다. 이에 의해, 피스톤 댐퍼(D)의 제동 작용이 장기에 걸쳐 얻어진다.

일본 특허출원 공개 제2005-240824호 공보

상기한 바와 같은 종래의 피스톤 댐퍼에 있어서, 실린더 및 로드는 상대측과의 장착부의 구조로서 단순한 끼워맞춤 구멍으로 구성되는 경우가 많고, 상대측 부재에 대하여 범용의 나사나 볼트 등의 축에 의해 간단하게 축지지된다. 그런데, 종래의 장착 구조에서는, 상대측 부재에 대하여 축과 끼워맞춤 구멍과의 끼워맞춤을 통하여 축지지, 즉 피벗 지지하거나 고정하였더라도, 장기 사용이나 온도 영향 등에 의해 축에 대한 끼워맞춤 구멍에 유격이 생기고, 그것에 기인하여 흔들거림이 발생하거나 제동력이 설계대로 얻어지지 않게 된다.

본 발명은 이상과 같은 배경을 감안하여 이루어진 것이다. 그 목적은 피스톤 댐퍼를 구성하는 실린더 및/또는 로드의 장착부의 구조로서 단순한 끼워맞춤 구멍을 채용하면서, 장기 사용이나 온도 변화 등에 의해 생기기 쉬운 축에 대한 끼워맞춤 구멍의 유격, 그것에 기인한 흔들거림을 간단하면서 확실하게 방지함으로써 피스톤 댐퍼의 품질 및 신뢰성을 향상시키는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 (1)∼(6) 중 어느 하나의 특징을 갖는 피스톤 댐퍼를 제공한다.

(1) 장착부를 갖는 실린더, 및 상기 실린더 내에 왕복 이동 가능하게 배치된 피스톤, 및 상기 피스톤과 동기하여 이동되는 장착부를 갖는 로드를 구비하고, 상기 실린더 및 로드의 각 장착부가 제1 부재 및 제2 부재의 다른 한쪽에 연결되고, 상기 양쪽 부재 중 한쪽의 부재에 대한 다른 쪽의 부재의 움직임을 제동하는 피스톤 댐퍼에 있어서, 상기 실린더의 장착부 및 상기 로드의 장착부 중 적어도 한쪽에는, 끼워맞춤 구멍이 형성되어 있고, 상기 제1 부재 및 제2 부재 중 적어도 한쪽에 대하여 상기 끼워맞춤 구멍과 축과의 끼워맞춤 상태로 축지지되고, 또한 상기 축에 대한 상기 끼워맞춤 구멍의 유격을 흡수하는 밀어붙임 수단을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 댐퍼.

이상의 본 발명에 있어서, 「끼워맞춤 구멍」은 축에 대응한 구멍 형상이면 좋고, 제1 형태의 로드의 장착부에 예시되는 구멍의 일부를 개구한 클램프 타입(clamp type), 각 형태의 실린더의 장착부 및 제2 형태의 로드의 장착부에 예시되는 링 내지는 관통구멍형의 홀드 타입(hold type)의 어느 쪽이라도 좋다. 「축」은 끼워맞춤 구멍에 삽입 통과되어 실린더 또는 로드를 축지지 가능하게 하는 것이며, 축형상 돌기 내지는 이와 유사한 구성, 나사나 볼트 이와 유사한 것을 이용하는 구성을 포함한다. 「제1 부재 및 제2 부재」는 예를 들면, 장치나 기기 등의 본체, 및 본체에 대하여 이동되거나 회동되는 관계에 있는 각종의 가동체(可動體)이다.

이상의 피스톤 댐퍼는 또한, 이하의 (2)∼(6) 중 어느 하나의 특징을 갖는 것이 더 바람직하다. 즉,

(2) 상기 밀어붙임 수단은 상기 끼워맞춤 구멍의 내주면(內周面)을 구획하고 있는 일부를 구멍 직경 방향으로 변형 가능하게 형성된 탄성편부로 이루어진다.

(3) 상기 탄성편부는 상기 끼워맞춤 구멍의 내주면의 일부와 거의 상사형(相似形)의 호(弧)형상의 슬릿(slit)을 따라 변형된다.

(4) 상기 실린더는 일단 개구에 장착되어 상기 로드를 삽입 통과하는 관통구멍 부착 캡을 갖고 있음과 함께, 상기 로드는 상기 실린더에 최대까지 밀어 넣어지기 직전에 상기 관통구멍의 내면에 탄성적으로 압접(壓接)되는 끼워맞춤편을 갖고 있다.

(5) 상기 실린더 및 로드는 상기 로드가 상기 실린더에 밀어 넣어질 때 서로 끼워맞춤 가능한 오목부 및 볼록부의 다른 한쪽을 각각 갖고 있다.

(6) 상기 캡은 외단면(外端面)에 돌출 설치되어 상기 관통구멍을 테두르고 있는 프레임부를 갖고 있음과 함께, 상기 프레임부의 대향한 중앙 부분에 만곡형상의 오목부를 형성하고 있다.

본 발명의 피스톤 댐퍼는 상기 (1)의 특징을 가짐으로써, 실린더측의 장착부 및 로드측의 장착부 중 적어도 한쪽이 실린더 및 로드가 장착되는 상대측 부재인 제1 부재나 제2 부재에 끼워맞춤 구멍과 축과의 끼워맞춤 상태로 축지지되는 점에서 종래와 같지만, 밀어붙임 수단에 의해 축에 대한 끼워맞춤 구멍의 유격을 흡수하기 때문에 장기 사용이나 온도 변화의 영향을 받기 어렵게 되고, 그에 따라 종래 구조에 비해 장착부에서의 흔들거림을 없애 양호한 제동 작용을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 피스톤 댐퍼는 상기 (2)의 특징을 더 가짐으로써, 밀어붙임 수단이 끼워맞춤 구멍의 내주면을 구획하고 있는 일부를 구멍 직경 방향으로 변형 가능하게 형성된 탄성편부로 이루어지기 때문에, 부재를 새롭게 추가할 필요가 없고, 또한, 종래품으로부터의 설계 변경을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 피스톤 댐퍼는 상기 (3)의 특징을 더 가짐으로써, 탄성편부가 끼워맞춤 구멍의 내주면의 일부와 거의 상사형의 호형상의 슬릿을 따라 변형되기 때문에, 축에 대한 끼워맞춤 구멍의 유격을 효율적으로 흡수할 수 있다.

또한, 본 발명의 피스톤 댐퍼는 상기 (4)의 특징을 더 가짐으로써, 실린더에 대하여 로드가 완전하게 밀어 넣어지기(예를 들면 한쪽이 다른 한쪽에 대하여 개폐 가능한 제1 부재 및 제2 부재로 구성되는 가동체가 닫혀진 상태로 되기) 직전에 있어서, 로드측의 끼워맞춤편이 캡측의 관통구멍의 내면에 압접됨으로써, 실린더(캡)와 로드 사이에 생기는 부재 간의 흔들거림이 작아져, 각 부(部)가 로드로부터 받는 부하가 완화된다. 또한, 로드가 실린더에 대하여 과잉으로 밀어 넣어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 피스톤 댐퍼는 상기 (5)의 특징을 더 가짐으로써, 상기 실린더 및 로드가 오목부 및 볼록부의 끼워맞춤에 의해, 로드 조립시에 로드의 방향 등의 오조립을 방지할 수 있고, 또한, 실린더(캡)와 로드 사이에 생기는 부재 간의 흔들거림을 억제하기 쉬워진다.

또한, 본 발명의 피스톤 댐퍼는 상기 (6)의 특징을 더 가짐으로써, 로드를 관통구멍 및 프레임부에 의해 안내하기 위해 로드의 왕복 이동이 보다 안정된 상태로 행해지는 것에 더하여, 끼워맞춤편을 만곡형상의 오목부로 퇴피시키도록 하여 로드 신축량을 손상시키지 않게 하거나 로드가 최대까지 몰입(沒入) 상태에서의 참신성도 얻을 수 있다.

도 1a는 제1 형태의 피스톤 댐퍼를 로드의 몰입 상태에서 앞에서 본 개략 사시도이다.
도 1b는 제1 형태의 피스톤 댐퍼를 로드의 몰입 상태에서 뒤에서 본 개략 사시도이다.
도 2a는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 측면도이다.
도 2b는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 우측 단면도 내지는 정면도이다.
도 2c는 제1 형태의 피스톤 댐퍼를 도 2a에 나타내는 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3a는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 분해 사시도이다.
도 3b는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 도 3a와는 천지(天地)를 반대로 하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 4a는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 실린더 단체(單體)의 측면도이다.
도 4b는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 실린더 단체의 우측 단면도 내지는 정면도이다.
도 4c는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 실린더를 도 4b에 나타내는 B-B선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5a는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 캡 단체의 측면도이다.
도 5b는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 캡 단체의 우측 단면도 내지는 정면도이다.
도 5c는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 캡 단체의 배면도이다.
도 6a는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 로드 단체의 측면도이다.
도 6b는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 캡 단체의 우측 단면도 내지는 정면도이다.
도 6c는 제1 형태의 피스톤 댐퍼의 캡을 도 5a에 나타내는 C-C선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7a는 제2 형태의 피스톤 댐퍼를 로드의 몰입 상태에서 앞에서 본 개략 사시도이다.
도 7b는 제2 형태의 피스톤 댐퍼를 로드의 몰입 상태에서 뒤에서 본 개략 사시도이다.
도 8a는 제2 형태의 피스톤 댐퍼의 측면도이다.
도 8b는 제2 형태의 피스톤 댐퍼의 우측 단면도 내지는 정면도이다.
도 8c는 제2 형태의 피스톤 댐퍼를 도 8a에 나타내는 A1-A1선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9a는 제2 형태의 피스톤 댐퍼의 분해 사시도이다.
도 9b는 제2 형태의 피스톤 댐퍼의 도 9a와는 천지를 반대로 하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 10a는 제2 형태의 피스톤 댐퍼의 로드 단체의 측면도이다.
도 10b는 제2 형태의 피스톤 댐퍼의 로드 단체의 우측 단면도 내지는 정면도이다.
도 10c는 제2 형태의 피스톤 댐퍼의 로드를 도 10a의 C1-C1선을 따라 절단한 단면도이다.
도 11a는 특허문헌 1에 개시된 피스톤 댐퍼(에어 댐퍼)의 사용예를 나타내는 도면이다.
도 11b는 특허문헌 1에 개시된 피스톤 댐퍼(에어 댐퍼)의 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 이 설명에서는, 도 1a∼도 6c에 나타낸 제1 형태 및 그 작동, 도 7a∼도 10c에 나타낸 제2 형태 및 그 작동의 순서로 상세히 설명한다.

(제1 형태)

이 피스톤 댐퍼(7)는 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 통형(筒形)의 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 왕복 이동 가능하게 배치된 피스톤(20)과, 피스톤(20)에 조립되어 있는 Ｏ링(5)과, 피스톤(20)과 동기하여 이동되는 로드(2)와, 실린더(1)의 일단측에 장착되는 캡(3)과, 실린더(1)의 타단측에 장착되는 밸브(4)와, 밸브(4)와 실린더(10)의 타단 사이에 개재된 스프링(6)으로 구성되어 있다. 재질적으로는, 실린더(10), 피스톤(20) 및 로드(2), 캡(3), 밸브(4)는 수지 성형품이지만, 수지 이외라도 상관없다.

또한, 피스톤 댐퍼(7)의 구성부재 중, 적어도 실린더(1), 로드(2) 및 피스톤(20)은 내마모 특성이나 내열성이 뛰어난 경질 수지계의 POM(폴리아세탈)이 사용되고 있다. 이러한 구성부재를 경질 수지계의 재료로 형성함으로써, 연질 수지계의 재료(예를 들면 상온에서 큰 탄성을 갖는 엘라스토머)로 형성하는 경우와 비교하여, 예를 들면 환경 온도가 80℃이상 혹은 0℃이하의 환경하에서 사용해도 그 제동 작용이 손상되기 어렵다.

먼저, 로드(2)에 대하여 설명한다. 이 로드(2)는 도 6a∼도 6c에 나타내는 바와 같이, 아암부(25)는 그 일단(후단)에 피스톤(20)이, 타단(전단)에 장착부(26)가 각각 일체로 형성되어 있다. 아암부(25)는 로드(2)에서의 실린더(1)로부터 출몰하는 부위이다. 이 아암부(25)는 가늘고 기다란 판상(板狀)으로 되어 있고, 판의 길이 방향의 각 가장자리부에 설치된 테두리(緣取) 겸용의 리브(25a) 및 양측의 리브(25a) 사이에 설치된 리브(25b)에 의해 보강되어 있다. 장착부(26)는 실린더(1)의 바깥에 배치되는 부위이며, 아암부(25)의 근처에서 양측을 원호형상으로 좁힌 연결부(26a)와, 선단에 형성된 끼워맞춤 구멍(29)으로 이루어진다. 끼워맞춤 구멍(29)은 구멍의 일부를 절결한 개구(28)가 있는 클램프 타입이다. 부호 26b는 오목부이다.

아암부(25) 중, 장착부(26)(연결부(26a))의 앞에는, 한쪽 측면에 끼워맞춤편(27)이 설치되고, 다른 한쪽 측면에 볼록부(27d)가 설치되어 있다. 끼워맞춤편(27)은 축선부 방향으로 길어진 편상(片狀)이며, 전측(前側)에 설치되어 양측면을 관통하고 있는 슬릿(27a)과, 양측에 설치된 홈(27b)과, 하측을 공동(空洞)으로 한 결육부(欠肉部)(27c)에 의해 판두께 방향으로 요동 가능하게 되어 있다.

피스톤(20)은 아암부(25)의 단말(端末)에 원형의 대좌(臺座)(24)를 통하여 설치되며, 내측이 대좌(24)와 함께 공동(23)으로 되어 있다. 또한, 피스톤(20)은 외주에 형성된 주회(周回)홈(21)과, 주회홈(21)의 저면 내지는 홈 폭의 양측에 형성되어 공동(23)에 연통된 구멍(통기구멍)(22a, 22b)을 갖고 있다. 주회홈(21)에는, Ｏ링(5)이 요동 가능하게 배치된다. 주회홈(21)은 도 2c의 확대도로 나타내는 바와 같이 홈 공간을 구획하고 있는 벽부 중, 대좌(24)측의 벽부가 낮게 형성되어 있다. Ｏ링(5)은 주회홈(21)에 배치된 상태로 실린더(10)의 내주(內周)에 슬라이딩 접촉되며, 실린더(10)의 내부를 캡(3)측의 전실(前室)과 유지부(11)측의 후실(後室)로 구획된다.

실린더(1)는 도 4a∼도 4c에 나타내는 바와 같이, 통체(筒體)(10)의 외주벽에 돌출 설치되어 전후에 장착부(16)를 형성하고 있는 판상의 플랜지부(15)와, 통체(10)의 후단측에 설치되어 밸브(4)를 요동 가능하게 지지하는 유지부(11)와, 실린더(1) 내로서 유지부(11)의 전단(前端)에 연결되어 중앙부에 기체 흡배기용의 관(12a)을 돌출 설치하고 있는 폐쇄부(12)와, 통체(10)의 전단 주위에 설치되어 캡(3)을 걸리게 하는 복수의 걸림구멍(13)과, 통체(10)의 전단 내면에 설치되어 있는 위치 결정용 오목부(14)를 갖고 있다.

이 중, 유지부(11)는 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이 통체(10)보다 한층 작은 통형상체이며, 주위에 관통된 복수의 구멍(11a)과, 통 내면으로서 전후 방향으로 뻗어 있는 도시하지 않은 복수의 가이드홈을 형성하고 있다. 밸브(4)는 이들 구멍(11a) 및 가이드홈을 통하여 요동 가능하게 장착된다. 즉, 밸브(4)는 유지부(11)의 통형상 내에 거의 들어가는 전통부(前筒部)(40)및 후통부(後筒部)(41)로 이루어져 있고, 후통부(41)의 주위에 돌출 설치되어는 복수의 걸림돌기(42) 및 걸림돌기(42)끼리 사이에 설치되어 있는 횡리브(43)와, 외단면(外端面)측으로서 오목 형상의 중앙부에 돌출 설치되어 있는 돌출부(44)를 갖고 있다. 걸림돌기(42)는 내측의 슬릿(41a)을 통하여 탄성변형 가능하게 되어 있다. 돌출부(44)는 내측의 공동(空洞)에 지지축(44a)을 돌출하고 있다.

이상의 밸브(4)는 유지부(11)에 대하여 지지축(44a)에 코일형의 스프링(6)을 지지한 상태에서, 횡리브(43)를 상기 가이드홈에 슬라이딩이 자유롭게 끼워맞추고 또한 각 걸림돌기(42)를 대응하는 구멍(11a)에 헐겁게 끼워진 상태로 조립되어 있다. 즉, 밸브(4)는 지지축(44a)이 관(12a) 내에 헐겁게 끼워짐과 함께, 걸림돌기(42)가 유격을 갖는 상태로 끼워 넣어져 있는 구멍(11a) 내에서, 스프링(6)의 밀어붙이는 힘에 의해 가장 외측으로 이동된다. 그리고, 밸브(4)는 후술하는 피스톤(20)이 실린더(1) 내를 진퇴 이동하는 것에 연동하여, 관(12a) 및 유지부(11)와 밸브(4)와의 사이의 틈새를 통하여 행해지는, 실린더(1)에 흡배기되는 공기량을 제어할 수 있게 된다.

또한, 캡(3)은 도 5a∼도 5c에 나타내는 바와 같이, 관통구멍(35)을 중앙부에 형성하고 있는 플랜지부(30)와, 플랜지부(30)의 내면에 돌출 설치되어 실린더(1) 내에 삽입되는 통부(筒部)(31)와, 플랜지부(30)의 외면에 돌출 설치되어 관통구멍(35)을 테두르고 있는 프레임부(34)으로 이루어진다. 관통구멍(35)은 로드(5)의 본체(25)를 이동이 자유롭게 삽입 통과하는 대략 직사각형의 구멍이다. 관통구멍(35)에는, 내면에 오목부(36)가 형성되어 있다. 오목부(36)는 로드(2)의 몰입 상태에서 로드측에 설치된 볼록부(27d)와 끼워 맞춘다. 즉, 이 구조에서는, 실린더(1) 및 로드(2)가 오목부(36) 및 볼록부(27d)의 끼워맞춤에 의해, 예를 들면, 로드 조립시에 있어서 로드의 방향(이 예라면 개구(28)의 방향) 등의 오조립을 방지할 수 있도록 하거나, 또한 실린더(1)(캡(3))와 로드(2) 사이에 생기는 부재 간의 흔들거림을 억제하기 쉬워진다. 형상적으로는 관통구멍(35)에 볼록부를 형성하고, 로드측의 오목부와 끼워 맞춰지도록 해도 좋다. 통부(31)에는, 복수의 걸림돌기(32) 및 위치 결정용 리브(33)가 외주에 설치되고, 복수의 보강리브(37)가 내주에 설치되어 있다. 각 보강리브(37)는, 로드(2)가 실린더(1)로부터 가장 돌출하였을 때에, 피스톤(20)이 맞닿은 부위이며, 로드(2)의 스토퍼(stopper)를 겸하고 있다.

프레임부(34)는 장변(長邊) 및 단변(短邊)으로 직사각형 형상으로 구획되어 있다. 각 장변의 중앙 부분에는, 만곡형상의 오목부(34a)가 형성되어 있다. 이들은, 로드(2)가 그 본체(25)를 관통구멍(35)과 함께 프레임부(34)를 통하여 왕복 이동됨으로써 안정된 슬라이딩을 유지할 수 있도록 한다. 또한, 오목부(34a)는 예를 들면, 로드(2)가 최대까지 몰입된 상태에서의 참신성을 부여할 수 있도록 하거나, 상기한 끼워맞춤편(27)을 만곡형상의 오목부로 퇴피하기 쉽게 한다.

이상의 캡(3)은 피스톤(20) 및 로드의 본체(25)의 일부가 실린더(1) 내에 배치된 상태에서, 실린더(1)에 대하여 걸림돌기(32)와 걸림구멍(13)과의 결합에 의해 장착된다. 그 때는, 캡(3)이 실린더(1)에 대하여 리브(33)를 오목부(14)에 끼워 맞춤으로써 위치 결정이 이루어져, 로드(2)가 캡(3)에 대하여 볼록부(27d)를 오목부(36)와 같은 측에 배치되도록 하여 오조립을 방지하도록 한다.

한편, 실린더의 각 장착부(16)에는, 끼워맞춤 구멍(17)이 각각 형성되어 있음과 함께, 밀어붙임 수단으로서의 탄성편부(18)를 갖고 있다. 각 끼워맞춤 구멍(17)은 축에 따른 링 내지는 구멍형태(孔形)로 이루어진다. 탄성편부(18)는 끼워맞춤 구멍(17)의 내주면을 구획하고 있는 일부를 슬릿(19)을 통하여 구멍 직경 방향으로 변형 가능하게 형성되어 있다. 슬릿(19)은 도 4c의 좌측 아래의 확대도로 나타내는 바와 같이, 끼워맞춤 구멍(17)의 내면과 거의 같은 곡률의 호형상이며, 일단이 끼워맞춤 구멍(17)과 통하고 있다. 이 때문에, 탄성편부(18)는 외팔보 상태로 되어 있다.

(작동)

다음으로, 상기한 피스톤 댐퍼(7)의 주된 작동 특징에 대하여 설명한다.

(1) 제1 형태의 피스톤 댐퍼(7)는 예를 들면, 도 2a 및 도 4c에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 제1 부재(8)와 제2 부재(9) 사이에 개재되어, 가동측의 제2 부재(9)의 이동 속도를 제동한다. 여기에서는, 실린더(1)가 제1 판재(8)의 배치부(8a)에 대하여 장착되고, 로드(2)가 제2 부재(9)의 배치부(9a)에 대하여 장착된다. 이 중, 로드(2)는 종래와 마찬가지로 끼워맞춤 구멍(29)과 보스, 혹은 볼트나 나사 등의 축(S1)과의 끼워맞춤에 의해 회동 가능하게 피벗 지지되거나 회동 불가능하게 고정된다. 이에 대하여, 실린더(1)는 끼워맞춤 구멍(18)과 보스, 혹은 나사나 볼트 등의 축(S)과의 끼워맞춤에 의해 축지지된다. 그 경우에는, 도 4c의 확대도 중, 우측의 확대도에 나타내는 바와 같이 축(S)이 끼워맞춤 구멍(17)에 압입(壓入)되지만, 탄성편부(18)가 슬릿(19)측으로 변형될 때까지 강하게 압입된다. 이 때문에, 이 구조에서는, 탄성편부(18)가 축(S)에 대한 끼워맞춤 구멍(17)의 유격을 확실히 흡수하기 때문에, 예를 들면 피스톤 댐퍼(7)가 장기 사용되어 마모에 의해, 혹은 고온 환경에서 열변형에 의해, 축(S)과 끼워맞춤 구멍(17)과의 끼워맞춤이 다소 헐거워졌더라도, 탄성편부(18)의 밀어붙이는 힘에 의해 이들을 흡수할 수 있다. 이 결과, 종래 구조에 비해 간이한 구성에 의해 장착부(16)에서의 흔들거림 발생을 막아 양호한 제동 작용을 유지할 수 있다.

(2) 이상의 피스톤 댐퍼(7)은, 제동력으로서, 로드(2)(피스톤(20))가 실린더(1)로부터 돌출하는 방향으로 이동하는 과정에서는, Ｏ링(5)이 도 2c의 확대도와 같이 주회홈(21)의 홈 폭 내에서 구멍(22a)과 상기 전실 사이에 형성되는 통로를 폐쇄하도록 움직여, 전실의 공기가 주회홈(21)을 구획하고 있는 전벽(상기 확대도의 우측의 벽)과 실린더 내면 사이에 설정된 틈새(a)로부터 후실로 흐르도록 작동하는 결과, 로드(2)를 제동하여 천천히 돌출 이동되도록 한다. 반대로, 로드(2)(피스톤(20))가 실린더(1)에 몰입하는 방향으로 이동하는 과정에서는, Ｏ링(5)이 주회홈(21)의 홈 폭 내에서 상기한 전벽측(상기 틈새(a)를 폐쇄하도록) 움직여, 후실의 공기가 밸브(4), 구멍(22a), 구멍(22b)으로부터 전실로 흐르도록 작동하는 결과, 로드(2)를 제동하는 일 없이 몰입 이동되도록 한다. 또한, 이상의 구조에서는, 특히 부압(負壓)이 가능한 한 일정하게 되도록 고안되어 있다(세부는 일본특허공개 2010-1920호 공보를 참조).

(3) 구체적인 예로서는, 도 2a의 제2 부재(9)가 제1 부재(8)로부터 떨어진 열림 내지는 이간 위치와, 제1 부재(8)에 접근한 닫힘 내지는 맞닿음 위치로 변환되는 사용예라면, 제2 부재(9)가 맞닿음 위치로부터 이간 위치로 변환되는 과정에서 피스톤 댐퍼(7)의 제동력을 받아 천천히 이동되지만, 제2 부재(9)가 이간 위치로부터 맞닿음 위치로 변환되는 과정에서는, 피스톤 댐퍼(7)의 제동력을 받지 않게 된다. 이상의 기본 작동에 있어서, 이 구조에서는, 먼저, 로드(2)가 캡의 관통구멍(35) 및 프레임부(34)에 의해 안내되기 때문에, 로드의 왕복 이동이 보다 안정된 상태로 행해진다는 것, 끼워맞춤편(27)을 만곡형상의 오목부(34a)로 퇴피하도록 하여 로드(2)의 신축량이 손상되지 않는다는 것, 로드(2)가 실린더(1)에 대하여 완전하게 몰입된 상태에서의 의장성(意匠性)이 뛰어나다는 것 등의 이점을 갖고 있다.

(4) 또한, 이 구조에서는, 실린더(1)에 대한 로드(2)의 밀어넣기 최종의 직전, 상기한 사용예라면 제2 부재(9)가 제1 부재에 접근한 닫힘 내지는 맞닿음 위치에 이를 때, 로드의 끼워맞춤편(27)이 캡의 관통구멍(35)을 구획하고 있는 내면에 압접된다. 동시에, 실린더(1)에 대한 로드(2)의 조립시에 있어서, 캡의 관통구멍(35) 및 로드(2)가 오목부(36) 및 볼록부(27d)의 끼워맞춤에 의해, 로드(2)의 방향(이 예라면 개구(28)의 방향) 등의 오조립을 확실히 방지 가능하게 하며, 또한 실린더(1)(캡(3))와 로드(2) 사이에 생기는 부재 간의 흔들거림을 억제한다는 효과도 있다. 이 때문에, 이 구조에서는, 오조립의 염려가 없어짐과 함께, 적어도 실린더(1)에 대한 로드(2)의 몰입 상태에 있어서, 특히 로드(2)의 몰입 방향으로의 밀어넣기에 기인한 각 부(部)의 부하를 완화할 수 있다는 것, 로드(2)의 과잉의 밀어넣기를 방지할 수 있다는 것 등의 이점을 갖고 있다.

(제2 형태)

도 5a∼도 8c에 나타낸 제2 형태의 피스톤 댐퍼(7)는, 제1 형태의 피스톤 댐퍼(7)가 구비되는 로드(2) 대신에 로드(2A)를 구비한다. 이 때문에, 이하의 설명에서는 제1 형태의 피스톤 댐퍼(7)와 동일 또는 유사한 부위에는, 동일한 부호를 붙여, 극력 변경한 구성에 한정하여 설명한다.

제2 형태의 로드(2A)는 도 10a∼도 10c에 나타내는 바와 같이, 아암부(45)의 일단(후단)에 피스톤(20)을, 타단(전단)에 장착부(46)를 각각 일체로 형성하고 있다. 아암부(45)는 실린더(1)로부터 출몰하는 부위이며, 가늘고 기다란 판의 길이 방향의 각 가장자리부에 설치된 테두리 겸용의 리브(45a) 및 양측의 리브(45a) 사이에 설치된 리브(45b)에 의해 보강되어 있다. 장착부(46)는 실린더(1)의 바깥에 배치되는 부위이다. 이들은 제1 형태와 같다. 그런데, 이 장착부(46)는 끼워맞춤 구멍(49)과, 밀어붙임 수단으로서의 한 쌍의 탄성편부(48a)를 갖고 있다.

즉, 이 끼워맞춤 구멍(49)은 제1 형태와 같이 구멍의 일부를 절결하고 있지 않고, 축(S1)에 대응한 크기의 링 내지는 관통구멍형의 링부(48)로 구획된 구멍, 즉 홀드 타입이다. 각 탄성편부(48a)는 도 10a의 우측 아래의 확대도와 같이 끼워맞춤 구멍(49)의 내주면을 구획하고 있는 일부를 슬릿(47a) 및 탄성편부끼리의 사이에 설치된 슬릿(46a)을 통하여 외팔보 상태로 형성되어 있음과 함께, 구멍 직경 방향으로 변형 가능하게 형성되어 있다. 슬릿(47a) 및 슬릿(46a)은 양측면을 관통하고 있다. 또한, 각 탄성편부(48a) 내지는 슬릿(47a)은 끼워맞춤 구멍(17)의 내면과 대략 같은 곡률의 호형상으로 되어 있다.

아암부(45) 중, 장착부(46)의 앞에는, 한쪽 측면에 끼워맞춤편(47)이 설치되고, 다른 한쪽 측면에 볼록부(47d)가 설치되어 있다. 끼워맞춤편(47)은 축선방향으로 길어진 편상(片狀)이며, 상기한 슬릿(27a)과, 양측에 형성된 홈(47b)과, 하측을 공동으로 한 결육부(47c)에 의해 판두께 방향으로 요동 가능하게 되어 있다.

(작동)

이상의 구조를 갖는 제2 형태의 피스톤 댐퍼(7)는 제1 형태의 피스톤 댐퍼(7)의 상기 작동 특징(1)∼(4) 중, (1), (3), (4)가 다음과 같이 변경된다.

(1) 제2 형태의 피스톤 댐퍼(7)는 예를 들면, 도 8a 및 도 10a에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 제1 부재(8)와 제2 부재(9) 사이에 개재되어, 가동측의 제2 부재(9)의 이동 속도를 제동한다. 여기에서는, 실린더(1)가 제1 판부(8)의 배치부(8a)에 대하여 장착되고, 로드(2)가 제2 부재(9)의 배치부(9a)에 대하여 장착된다. 이 중, 실린더(1)는 제1 형태와 마찬가지로 축지지 내지는 회동 불가능하게 고정되거나, 필요에 따라 회동 가능하게 피벗 지지된다. 이에 대하여, 로드(2A)는 끼워맞춤 구멍(49)과 보스, 혹은 나사나 볼트 등의 축(S1)과의 끼워맞춤에 의해 축지 내지는 회동 불가능하게 고정된다. 그 경우에는, 도 10a의 확대도 중, 좌측의 확대도에 나타내는 바와 같이 축(S1)이 끼워맞춤 구멍(49)에 압입되지만, 각 탄성편부(48a)가 슬릿(47a)측으로 변형될 때까지 강하게 압입된다. 이 때문에, 이 구조에서는, 각 탄성편부(48a)가 축(S1)에 대한 끼워맞춤 구멍(49)의 유격을 확실히 흡수하기 때문에, 예를 들면 피스톤 댐퍼(7a)가 장기 사용되어 마모에 의해, 혹은 고온 환경에서 열변형에 의해, 축(S1)과 끼워맞춤 구멍(49)과의 끼워맞춤이 다소 헐거웠졌더라도, 각 탄성편부(48a)의 밀어붙이는 힘에 의해 그들을 흡수할 수 있다. 이 결과, 종래 구조에 비해 간이한 구성에 의해 장착부(16)와 함께 장착부(46)에서의 흔들거림 발생을 막아 양호한 제동 작용을 유지할 수 있다.

(3) 구체적인 예로서는, 도 8a의 제2 부재(9)가 제1 부재(8)로부터 떨어진 열림 내지는 이간 위치와, 제1 부재(8)에 접근한 닫힘 내지는 맞닿음 위치로 변환되는 사용예라면, 제2 부재(9)가 맞닿음 위치로부터 이간 위치로 변환되는 과정에서 피스톤 댐퍼(7)의 제동력을 받아 천천히 이동된다. 그렇지만, 제2 부재(9)가 이간 위치로부터 맞닿음 위치로 변환되는 과정에서는, 피스톤 댐퍼(7)의 제동력을 받지 않게 된다. 이상의 기본 작동에 있어서, 이 구조에서는, 먼저, 로드(2A)가 캡의 관통구멍(35) 및 프레임부(34)에 의해 안내되기 때문에, 로드의 왕복 이동이 보다 안정된 상태로 행해진다는 것, 실린더(1)에 대한 로드(2A)의 밀어넣기 상태에서 상기한 각 탄성편부(48a)의 변형을 만곡형상의 오목부(34a)로 유지한다는 것, 끼워맞춤편(47)을 만곡형상의 오목부(34a)로 퇴피하도록 하여 로드(2)의 신축량이 손상되지 않는다는 것, 로드(2A)가 실린더(1)에 대하여 완전하게 몰입된 상태에서의 의장성이 뛰어나다는 것 등의 이점을 갖고 있다.

(4) 또한, 이 구조에서는, 실린더(1)에 대하여 로드(2A)를 완전하게 밀어넣기 직전, 즉 상기한 사용예라면 제2 부재(9)가 제1 부재(8)에 접근한 닫힘 내지는 맞닿음 위치에 이를 때, 로드의 끼워맞춤편(47)이 캡의 관통구멍(35)을 구획하고 있는 내면에 압접된다. 동시에, 이 구조에서는, 그 끼워맞춤편(47)의 압접 작용, 및/또는 오목부(36)와 볼록부(47d)와의 끼워맞춤에 의해, 적어도 실린더(1)에 대한 로드(2A)의 몰입 상태에 있어서, 실린더(1)(내지는 캡(3))와 로드(2A)(내지는 그 본체(45)) 사이에 생기기 쉬운 부재 간의 흔들거림을 흡수할 수 있다는 것, 로드(2A)의 몰입 방향으로의 밀어넣기에 기인한 각 부의 부하를 완화할 수 있다는 것, 로드(2A)의 과잉의 밀어넣기를 방지할 수 있다는 것 등의 이점을 갖고 있다.

또한, 본 발명은 이상의 각 형태에 제약되는 것은 아니며, 청구범위의 기재에 의해 특정되는 기술 요소를 구비하고 있으면 좋고, 세부에 대하여는 여러 가지 변형하거나 전개 가능하다.

본 출원은 2010년 10월 26일 출원한 일본 특허출원(특원 2010-239187)에 기초한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

1… 실린더
10… 통체
11… 유지부
11a… 구멍
12… 폐쇄부
12a… 관
13… 걸림구멍
14… 위치 결정용 오목부
15… 플랜지부
16… 장착부
17… 끼워맞춤 구멍
18… 탄성편부
19… 슬릿
2… 로드
2A… 로드
20… 피스톤
21… 주회홈
22a, 22b… 구멍
23… 공동
24… 대좌
25… 아암부
25a, 25b… 리브
26… 장착부
26a… 연결부
27… 끼워맞춤편
28… 개구
29… 끼워맞춤 구멍
3… 캡
30… 플랜지부
31… 통부
32… 걸림돌기
33… 위치 결정용 리브
34… 프레임부
34a… 만곡형상의 오목부
35… 관통구멍
36… 위치 결정 겸용의 오목부
37… 보강리브
4… 밸브
40… 전통부
41… 후통부
41a… 슬릿
42… 걸림돌기
43… 횡리브
44… 돌출부
44a… 지지축
45… 아암부
46… 장착부
46a… 슬릿
47… 끼워맞춤편
47a… 슬릿
47b… 홈
47c… 결육부
47d… 볼록부
48a… 탄성편부
49… 끼워맞춤 구멍
5… Ｏ링
6… 스프링
7… 피스톤 댐퍼
8… 제1 부재
8a… 장착부
9… 제2 부재
9a… 장착부

Claims

장착부를 갖는 실린더, 및 상기 실린더 내에 왕복 이동 가능하게 배치된 피스톤, 및 상기 피스톤과 동기(同期)하여 이동되는 장착부를 갖는 로드를 구비하고, 상기 실린더 및 로드의 각 장착부가 제1 부재 및 제2 부재의 다른 한쪽에 연결되고, 상기 양쪽 부재 중 한쪽 부재에 대한 다른 쪽 부재의 움직임을 제동하는 피스톤 댐퍼에 있어서,
상기 실린더의 장착부 및 상기 로드의 장착부 중 적어도 한쪽에는, 끼워맞춤 구멍이 형성되어 있고, 상기 제1 부재 및 제2 부재 중 적어도 한쪽에 대하여 상기 끼워맞춤 구멍과 축과의 끼워맞춤 상태로 축지지되고, 또한 상기 축에 대한 상기 끼워맞춤 구멍의 유격을 흡수하는 밀어붙임 수단을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 밀어붙임 수단은 상기 끼워맞춤 구멍의 내주면을 구획하고 있는 일부를 구멍 직경 방향으로 변형 가능하게 형성된 탄성편부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피스톤 댐퍼.
제2항에 있어서,
상기 탄성편부는 상기 끼워맞춤 구멍의 내주면의 일부와 거의 상사형(相似形)의 호(弧)형상의 슬릿(slit)을 따라 변형되는 것을 특징으로 하는 피스톤 댐퍼.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실린더는 일단 개구에 장착되어 상기 로드를 삽입 통과하는 관통구멍 부착 캡을 갖고 있음과 함께, 상기 로드는 상기 실린더에 최대까지 밀어 넣어지기 직전에 상기 관통구멍의 내면에 탄성적으로 압접(壓接)하는 끼워맞춤편을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 댐퍼.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실린더 및 로드는, 상기 로드가 상기 실린더에 밀어 넣어질 때 서로 끼워맞춤 가능한 오목부 및 볼록부의 다른 한쪽을 각각 갖고 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 댐퍼.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 캡은 외단면(外端面)에 돌출 설치되어 상기 관통구멍을 테두르고 있는 프레임부를 갖고 있음과 함께, 상기 프레임부의 대향한 중앙 부분에 만곡형상의 오목부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 댐퍼.